IC gegen Chip
Nach den eigenen Worten von Jack Kilby, dem Erfinder des integrierten Sch altkreises, ist ein integrierter Sch altkreis ein Körper aus Halbleitermaterial, in dem alle Komponenten des elektronischen Sch altkreises vollständig integriert sind. Technisch gesehen ist eine integrierte Sch altung eine elektronische Sch altung oder ein Gerät, das auf einer Halbleitersubstratschicht (Basisschicht) durch Musterdiffusion von Spurenelementen darauf aufgebaut ist. Die Erfindung der integrierten Sch altungstechnik im Jahr 1958 revolutionierte die Welt in beispielloser Weise. Ein Chip ist ein gebräuchlicher Begriff für integrierte Sch altkreise.
Mehr über integrierte Sch altungen
Die integrierten Sch altungen oder ICs sind Geräte, die heute in fast allen elektronischen Geräten verwendet werden. Die Entwicklung der Halbleitertechnologie und der Herstellungsverfahren führten zur Erfindung integrierter Sch altungen. Vor der Erfindung des ICs verwendeten alle Geräte für Rechenaufgaben Vakuumröhren zur Implementierung für Logikgatter und Sch alter. Vakuumröhren sind in der Natur relativ große Geräte mit hohem Stromverbrauch. Für jede Sch altung mussten die diskreten Sch altungselemente manuell verbunden werden. Der Einfluss dieser Faktoren führte zu ziemlich großen und teuren elektronischen Geräten selbst für die kleinste Rechenaufgabe. Daher war ein Computer vor fünf Jahrzehnten enorm groß und sehr teuer, und Personal Computer waren ein sehr ferner Traum.
Halbleiterbasierte Transistoren und Dioden, die eine höhere Energieeffizienz und mikroskopische Größe haben, ersetzten Vakuumröhren und ihre Verwendung. Daher könnte eine große Sch altung auf einem kleinen Stück Halbleitermaterial integriert werden, wodurch anspruchsvollere elektronische Geräte geschaffen werden könnten. Auch wenn die ersten integrierten Sch altkreise nur eine kleine Anzahl von Transistoren enthielten, sind derzeit in einem Bereich Ihres Daumennagels Milliarden von Transistoren integriert. Intels Six-Core, Core i7 (Sandy Bridge-E) Prozessor enthält 2.270.000.000 Transistoren in einem 434 mm² großen Siliziumstück. Basierend auf der Anzahl der in einem IC enth altenen Transistoren werden sie in mehrere Generationen eingeteilt.
SSI – Small Scale Integration – mehrere Transistoren (<100)
MSI –Medikum Scale Integration – Hunderte von Transistoren (< 1000)
LSI – Large Scale Integration – Tausende von Transistoren (10.000 ~ 10000)
VLSI-Very Large Scale Integration – Millionen bis Milliarden (106 ~ 109)
Basierend auf der Aufgabe werden ICs in drei Kategorien eingeteilt, Digital, Analog und Mixed Signal. Digitale ICs, die für den Betrieb mit diskreten Spannungspegeln ausgelegt sind und digitale Elemente wie Flip-Flops, Multiplexer, Demultiplexer, Codierer, Decodierer und Register enth alten. Digitale ICs sind in der Regel Mikroprozessoren, Mikrocontroller, Timer, Field Programmable Logic Arrays (FPGA) und Speichergeräte (RAM, ROM und Flash), während analoge ICs Sensoren, Operationsverstärker und kompakte Power-Management-Sch altungen sind. Analog-Digital-Wandler (ADC) und Digital-Analog-Wandler verwenden sowohl analoge als auch digitale Elemente; Daher verarbeiten diese ICs sowohl diskrete als auch kontinuierliche Spannungswerte. Da beide Signalarten verarbeitet werden, werden sie als Mixed IC bezeichnet.
ICs sind in einer festen Außenhülle aus isolierendem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit verpackt, wobei Kontaktanschlüsse (Stifte) der Sch altung aus dem Körper des IC herausragen. Basierend auf der Pin-Konfiguration sind viele Arten von IC-Gehäusen verfügbar. Beispiele für Verpackungsarten sind Dual In-line Package (DIP), Plastic Quad Flat Pack (PQFP) und Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA).
Was ist der Unterschied zwischen integrierter Sch altung und Chip?
• Ein integrierter Sch altkreis wird auch als Chip bezeichnet, da die Face-ICs in einem Gehäuse geliefert werden, das einem Chip ähnelt.
• Ein Satz integrierter Sch altkreise, der oft als Chipsatz und nicht als IC-Satz bezeichnet wird.
